EP3606100B1 - Commande automatique de fonctions binaurales dans des dispositifs portables à l'oreille - Google Patents

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EP3606100B1
EP3606100B1 EP19186386.9A EP19186386A EP3606100B1 EP 3606100 B1 EP3606100 B1 EP 3606100B1 EP 19186386 A EP19186386 A EP 19186386A EP 3606100 B1 EP3606100 B1 EP 3606100B1
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John Ellison
Ke Zhou
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Starkey Laboratories Inc
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Starkey Laboratories Inc
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    • H04R25/00—Electric hearing aids
    • H04R25/55—Electric hearing aids using an external connection, either wireless or wired
    • H04R25/552—Binaural
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04R25/55—Electric hearing aids using an external connection, either wireless or wired
    • H04R25/554—Electric hearing aids using an external connection, either wireless or wired using a wireless connection, e.g. between microphone and amplifier or using Tcoils

Definitions

  • EP2590436 discloses a hearing device comprising at least one microphone, at least one analog-to-digital converter, a signal processing unit, a communication unit for establishing and/or maintaining a communication link to a second hearing device, and a detection unit for determining a communication link quality.
  • the at least one microphone is operationally connected to the signal processing unit via the at least one analog-to-digital converter
  • the communication unit is operationally connected to the signal processing unit.
  • FIG. 1 illustrates an example auditory device system 100 that includes a first ear-wearable device 102A and a second ear-wearable device 102B, in accordance with one or more techniques of this disclosure.
  • This disclosure may refer to ear-wearable device 102A and ear-wearable device 102B collectively as ear-wearable devices 102.
  • Ear-wearable devices 102 may be wearable concurrently in different ears of the same user.
  • RIC unit 104A and receiver unit 106A may be integrated into a single ITE device and the functionality and components described in this disclosure with respect to RIC unit 104B and receiver unit 106B may be integrated into a single ITE device.
  • smaller devices e.g., CIC devices and ITC devices
  • other devices e.g., RIC devices and BTE devices
  • ear-wearable devices 102 may be implemented as earbuds, headphones, earphones, auditory devices for mixed or augmented reality applications, auditory devices for inter-personal communication, and so on.
  • receiver unit 106A includes one or more processors 215, a cable interface 216, a receiver 218, and one or more sensors 220.
  • receiver unit 106A may include more, fewer, or different components.
  • receiver unit 106A does not include sensors 220 or receiver unit 106A may include an acoustic valve that provides occlusion when desired.
  • receiver unit 106A has a housing 222 that may contain some or all components of receiver unit 106A (e.g., processors 215, cable interface 216, receiver 218, and sensors 220). Housing 222 may be a standard shape or may be customized to fit a specific user's ear.
  • Microphones 208 are configured to convert sound into electrical signals. In other words, microphones 208 may generate one or more input audio signals.
  • microphones 208 include a front microphone and a rear microphone. The front microphone may be located closer to the front (i.e., ventral side) of the user. The rear microphone may be located closer to the rear (i.e., dorsal side) of the user.
  • microphones 208 are included in receiver unit 106A instead of RIC unit 104A. In some examples, one or more of microphones 208 are included in RIC unit 104A and one or more of microphones 208 are included in receiver unit 106A.
  • One or more of microphones 208 are omnidirectional microphones, directional microphones, or another type of microphones.
  • Receiver 218 includes one or more loudspeakers for producing sound based on the local output audio signal. Receiver 218 is so named because receiver 218 is ultimately the component of ear-wearable device 102A that receives signals to be converted into soundwaves. In some examples, the speakers of receiver 218 include one or more woofers, tweeters, woofer-tweeters, or other specialized speakers for providing richer sound.
  • signal Y lp When binaural beamforming is disabled, signal Y lp may be the output signal Z l instead of the signal generated by adaptive binaural beamformer 314A. Similarly, when binaural beamforming is disabled, signal Y cp may be the output signal Z c instead of the signal generated by adaptive binaural beamformer 314B.
  • Correction factors V l and V c may be set as parameters within devices 102 or estimated online by a remote processor and downloaded to one or both of the devices. For example, a technician or other person may set V l and V c when a user of auditory device system 100 is fitted with ear-wearable devices 102. In some examples, V l and V c may be determined by ear-wearable devices 102 dynamically. For instance, auditory device system 100 may estimate V l and V c by determining values of V l and V c that maximize the energy of the signal V l Y l + V c Y c while constraining the norm
  • 1, where
  • ABB 314A and ABB 314B may be similar to a Generalized Sidelobe Canceller (GSC), as described in Doclo, S. et al "Handbook on array processing and sensor networks," pp. 269-302 .
  • GSC Generalized Sidelobe Canceller
  • the parameter ⁇ l is restricted to be a real parameter between 0 and 1 ⁇ 2.
  • the restriction on ⁇ l also limits the self-cancellation.
  • the local device may generate a local output audio signal based on the one or more local input audio signals in accordance with the local active operating mode (408).
  • a receiver of the local device e.g., receiver 218 ( FIG. 2 )
  • the local device wirelessly receives a contra intermediate audio signal from the contra device (e.g., signal Y cp of FIG. 3 ) and wirelessly transmits a local intermediate audio signal (e.g., signal Y lp of FIG. 3 ) to the contra device.
  • the local intermediate audio signal is based on the one or more local input audio signals (e.g., signals X fl and X rl of FIG. 3 ). Additionally, when the local active operating mode is the binaural mode, the local device may generate the local output audio signal (e.g., signal Z l of FIG. 3 ) based on the one or more local input audio signals and the contra intermediate audio signal. For instance, the local device may apply binaural beamforming to the local intermediate audio signal and the contra intermediate audio signal as described elsewhere in this disclosure. Similarly, the local device and the contra device may use the local intermediate audio signal and the contra intermediate audio signal for binaural noise reduction.
  • binaural noise reduction is described in the background section above.
  • the local device may determine whether one or more broadband comparison values are less than a broadband comparison threshold (806).
  • the local device may determine a first broadband comparison value as: noiseEstimateBand ⁇ noiseEstimateBroad ⁇ bandVsBroadRatio ⁇ curBBFbandVsBroadDifference
  • the local device may determine a second broadband comparison value as: noiseEstimateBroad ⁇ bandVsBroadRatio ⁇ noseEstimateBand ⁇ curBBFbandVsBroadDifference
  • noiseEstimateBand is the local band-limited noise estimate
  • noiseEstimateBroad is the local broadband noise estimate
  • bandVsBroadRatio is the ratio of the local band-limited noise estimate to the local broadband noise estimate (e.g., noiseEstimateBand ⁇ noiseEstimateBroad)
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating a third part of the example operation of FIG. 9 .
  • the local device resets the data lost counter to 0 (1100). Additionally, the local device may set the previous local active operating mode equal to the current local active operating mode (1102). Furthermore, the local device may perform the switch decision process (1104).
  • FIG. 12 is an example of the switch decision process.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating an example operation to determine a local active operating mode after an ear-to-ear data exchange in accordance with one or more techniques of this disclosure.
  • the local device determines whether the local device is in a bilateral mode or a binaural mode. The local device will be in the binaural mode if both the local target operating mode and the contra target operating mode are the binaural mode and if a difference between the local and contra band-limited noise estimates (i.e., noiseEstimateBand and contraNoiseEstimateBand) is within a threshold.
  • the noise estimates may be in the power domain.

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Claims (10)

  1. Procédé de commutation de modes de fonctionnement de dispositifs portables à l'oreille dans un système de dispositif auditif, le procédé comprenant :
    la génération, par un dispositif local du système de dispositif auditif, d'un ou plusieurs signaux audio d'entrée locaux en fonction du son détecté par un ou plusieurs microphones du dispositif local, le système de dispositif auditif comportant le dispositif local et un contre-dispositif, le dispositif local et le contre-dispositif étant des dispositifs portables à l'oreille ;
    la détermination, par le dispositif local, d'un paramètre de qualité sans fil indiquant un environnement actuel pour une communication sans fil avec le contre-dispositif ;
    la détermination, en fonction du ou des signaux audio d'entrée locaux et du paramètre de qualité sans fil, par le dispositif local, du fait de savoir s'il faut changer un mode de fonctionnement actif local du dispositif local d'un mode bilatéral à un mode binaural ou du mode binaural au mode bilatéral ;
    le changement, par le dispositif local, du mode de fonctionnement actif local en fonction de la détermination ;
    la génération, par le dispositif local, d'un signal audio de sortie local en fonction du ou des signaux audio d'entrée locaux conformément au mode de fonctionnement actif local ; et
    la production, par un récepteur du dispositif local, d'un son en fonction du signal audio de sortie local, la détermination du fait de savoir s'il faut changer le mode de fonctionnement actif local comprenant :
    l'estimation, par le dispositif local, en fonction du ou des signaux audio d'entrée locaux, d'un niveau de bruit de fond local ;
    l'estimation, par le dispositif local, d'un niveau de bruit à large bande local, le niveau de bruit à large bande local étant une estimation d'un niveau de bruit dans une bande de fréquences plus large qu'une bande de fréquences du niveau de bruit de fond local ;
    la détermination, par le dispositif local, d'un mode de fonctionnement cible local en fonction du niveau de bruit de fond local, du niveau de bruit à large bande local et du paramètre de qualité sans fil, le mode de fonctionnement cible local étant soit le mode bilatéral, soit le mode binaural ;
    la réception sans fil, par le dispositif local, des contre-données de statut à partir du contre-dispositif, les contre-données de statut indiquant un contre-mode de fonctionnement cible et un contre-niveau de bruit de fond, le contre-mode de fonctionnement cible étant un mode de fonctionnement cible tel que déterminé par le contre-dispositif, et le contre-niveau de bruit de fond étant un niveau de bruit de fond tel qu'estimé par le contre-dispositif ; et
    la transmission sans fil, par le dispositif local, de données de statut local au contre-dispositif, les données de statut local indiquant le mode de fonctionnement cible local et le niveau de bruit de fond local ;
    le dispositif local effectuant la détermination de changer le mode de fonctionnement actif local du mode bilatéral au mode binaural en réponse à la détermination du fait que le mode de fonctionnement cible local et le contre-mode de fonctionnement cible sont le mode binaural et une différence entre le niveau de bruit de fond local et le contre-niveau de bruit de fond est inférieure à un seuil de différence de niveau de bruit, et
    le dispositif local effectuant la détermination de changer le mode de fonctionnement actif local du mode binaural au mode bilatéral en réponse à la détermination du fait que soit le mode de fonctionnement cible local, soit le contre-mode de fonctionnement cible est le mode bilatéral.
  2. Procédé selon la revendication 1, la détermination du paramètre de qualité sans fil comprenant :
    la réception sans fil, par le dispositif local, des données du contre-dispositif ; et
    la détermination, par le dispositif local, du paramètre de qualité sans fil sur la base d'un taux d'erreurs dans les données.
  3. Procédé selon la revendication 1, la transmission sans fil des données de statut local au contre-dispositif comprenant :
    la transmission sans fil, par le dispositif local, des données de statut local au contre-dispositif en réponse à la détermination du fait que le mode de fonctionnement actif local est différent du mode de fonctionnement cible local et qu'un temps suffisant s'est écoulé après un temps plus récent lorsque le dispositif local a transmis de manière sans fil les données de statut local au contre-dispositif.
  4. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 3 :
    la détermination du mode de fonctionnement cible local comprenant la détermination, par le dispositif local, du mode de fonctionnement cible local en fonction d'une première comparaison, d'une deuxième comparaison et d'une troisième comparaison, la première comparaison comparant le niveau de bruit de fond local à un premier seuil et un deuxième seuil, la deuxième comparaison comparant une différence entre le niveau de bruit de fond local et le niveau de bruit à large bande local à un troisième seuil, et la troisième comparaison comparant une valeur du paramètre de qualité sans fil à un quatrième seuil.
  5. Procédé selon la revendication 4 :
    la détermination du mode de fonctionnement cible local comprenant la détermination, par le dispositif local, du fait que le mode de fonctionnement cible local est le mode binaural en fonction du fait que le bruit de fond local est supérieur au premier seuil et inférieur au deuxième seuil, la différence entre le bruit de fond local le niveau et le niveau de bruit à large bande local étant inférieure au troisième seuil, et la valeur du paramètre de qualité sans fil étant inférieure au quatrième seuil.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes :
    lorsque le mode de fonctionnement actif local est le mode binaural, le dispositif local recevant de manière sans fil un contre-signal audio intermédiaire du contre-dispositif, générant le signal audio de sortie local en fonction du ou des signaux audio d'entrée locaux et du contre-signal audio intermédiaire, et transmettant de manière sans fil un signal audio intermédiaire local au contre-dispositif, le signal audio intermédiaire local reposant sur le ou les signaux audio d'entrée locaux, et, lorsque le mode de fonctionnement actif local est le mode bilatéral, le dispositif local ne recevant pas de manière sans fil le contre-signal audio intermédiaire du contre-dispositif et le dispositif local générant le signal audio de sortie local en fonction du ou des signaux audio d'entrée locaux.
  7. Système de dispositif auditif pour commuter des modes de fonctionnement de dispositifs portables à l'oreille, le système de dispositif auditif comprenant :
    un dispositif portable à l'oreille local comprenant :
    un ou plusieurs microphones ;
    un récepteur ; et
    un ou plusieurs processeurs configurés pour :
    générer un ou plusieurs signaux audio d'entrée locaux sur la base du son détecté par le ou les microphones, le système de dispositif auditif comportant en outre un contre-dispositif, le contre-dispositif étant un dispositif portable à l'oreille ;
    déterminer un paramètre de qualité sans fil indiquant un environnement actuel pour une communication sans fil avec le contre-dispositif ;
    déterminer, en fonction du ou des signaux audio d'entrée locaux et du paramètre de qualité sans fil, s'il faut changer un mode de fonctionnement actif local du dispositif local d'un mode bilatéral à un mode binaural ou du mode binaural au mode bilatéral ;
    changer le mode de fonctionnement actif local en fonction de la détermination ;
    générer un signal audio de sortie local en fonction du ou des signaux audio d'entrée locaux conformément au mode de fonctionnement actif local,
    le récepteur étant configuré pour produire un son en fonction du signal audio de sortie local, et
    la détermination à savoir s'il faut changer le mode de fonctionnement actif local comprenant :
    l'estimation, par le dispositif local, en fonction du ou des signaux audio d'entrée locaux, d'un niveau de bruit de fond local ;
    l'estimation, par le dispositif local, d'un niveau de bruit à large bande local, le niveau de bruit à large bande local étant une estimation d'un niveau de bruit dans une bande de fréquences plus large qu'une bande de fréquences du niveau de bruit de fond local ;
    la détermination, par le dispositif local, d'un mode de fonctionnement cible local en fonction du niveau de bruit de fond local, du niveau de bruit à large bande local et du paramètre de qualité sans fil, le mode de fonctionnement cible local étant soit le mode bilatéral, soit le mode binaural ;
    la réception sans fil, par le dispositif local, des contre-données de statut à partir du contre-dispositif, les contre-données de statut indiquant un contre-mode de fonctionnement cible et un contre-niveau de bruit de fond, le contre-mode de fonctionnement cible étant un mode de fonctionnement cible tel que déterminé par le contre-dispositif, et le contre-niveau de bruit de fond étant un niveau de bruit de fond tel qu'estimé par le contre-dispositif ; et
    la transmission sans fil, par le dispositif local, de données de statut local au contre-dispositif, les données de statut local indiquant le mode de fonctionnement cible local et le niveau de bruit de fond local ;
    le dispositif local effectuant la détermination de changer le mode de fonctionnement actif local du mode bilatéral au mode binaural en réponse à la détermination du fait que le mode de fonctionnement cible local et le contre-mode de fonctionnement cible sont le mode binaural et une différence entre le niveau de bruit de fond local et le contre-niveau de bruit de fond est inférieure à un seuil de différence de niveau de bruit, et
    le dispositif local effectuant la détermination de changer le mode de fonctionnement actif local du mode binaural au mode bilatéral en réponse à la détermination du fait que soit le mode de fonctionnement cible local, soit le contre-mode de fonctionnement cible est le mode bilatéral.
  8. Système de dispositif auditif selon la revendication 7, le ou les processeurs étant configurés pour exécuter les procédés de l'une quelconque des revendications 2 à 6.
  9. Dispositif portable à l'oreille configuré pour être utilisé dans un système de dispositif auditif, comprenant un contre-dispositif portable à l'oreille, pour commuter les modes de fonctionnement de dispositifs portables à l'oreille, le dispositif portable à l'oreille comprenant :
    un ou plusieurs microphones ;
    un récepteur ; et
    un ou plusieurs processeurs configurés pour :
    générer un ou plusieurs signaux audio d'entrée locaux en fonction du son détecté par le ou les microphones ;
    déterminer un paramètre de qualité sans fil indiquant un environnement actuel pour une communication sans fil avec le contre-dispositif ;
    déterminer, en fonction du ou des signaux audio d'entrée locaux et du paramètre de qualité sans fil, s'il faut changer un mode de fonctionnement actif local du dispositif local d'un mode bilatéral à un mode binaural ou du mode binaural au mode bilatéral ;
    changer le mode de fonctionnement actif local en fonction de la détermination ;
    générer un signal audio de sortie local en fonction du ou des signaux audio d'entrée locaux conformément au mode de fonctionnement actif local,
    le récepteur étant configuré pour produire un son en fonction du signal audio de sortie local, et
    la détermination à savoir s'il faut changer le mode de fonctionnement actif local comprenant :
    l'estimation, en fonction du ou des signaux audio d'entrée locaux, d'un niveau de bruit de fond local ;
    l'estimation d'un niveau de bruit à large bande local, le niveau de bruit à large bande local étant une estimation d'un niveau de bruit dans une bande de fréquences plus large qu'une bande de fréquences du niveau de bruit de fond local ;
    la détermination d'un mode de fonctionnement cible local en fonction du niveau de bruit de fond local, du niveau de bruit à large bande local et du paramètre de qualité sans fil, le mode de fonctionnement cible local étant soit le mode bilatéral, soit le mode binaural ;
    la réception sans fil des contre-données de statut du contre-dispositif, les contre-données de statut indiquant un contre-mode de fonctionnement de cible et un contre-niveau de bruit de fond de cible, le contre-mode de fonctionnement de cible étant un mode de fonctionnement cible tel que déterminé par le contre-dispositif, et le contre-niveau de bruit de fond étant un niveau de bruit de fond tel qu'estimé par le contre-dispositif ; et
    la transmission sans fil des données de statut local au contre-dispositif, les données de statut local indiquant le mode de fonctionnement cible local et le niveau de bruit de fond local ;
    le dispositif portable à l'oreille effectuant la détermination de changer le mode de fonctionnement actif local du mode bilatéral au mode binaural en réponse à la détermination du fait que le mode de fonctionnement cible local et le contre-mode de fonctionnement cible sont le mode binaural et une différence entre le mode local le niveau de bruit de fond et le contre-niveau de bruit de fond est inférieure à un seuil de différence de niveau de bruit, et
    le dispositif portable à l'oreille effectuant la détermination de changer le mode de fonctionnement actif local du mode binaural au mode bilatéral en réponse à la détermination du fait que soit le mode de fonctionnement cible local, soit le contre-mode de fonctionnement cible est le mode bilatéral.
  10. Dispositif portable à l'oreille selon la revendication 9, configuré pour fonctionner dans le système de dispositif auditif comprenant un moyen d'exécution des procédés de l'une quelconque des revendications 2 à 7.
EP19186386.9A 2018-07-31 2019-07-15 Commande automatique de fonctions binaurales dans des dispositifs portables à l'oreille Active EP3606100B1 (fr)

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